JP4798364B2 - Torque fluctuation absorbing damper - Google Patents
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Description
本発明は、自動車、農業機械、工機、小型船舶等におけるエンジン等の回転機器の駆動軸から、他の回転機器へトルクを伝達すると共にそのトルクの変動を吸収するトルク変動吸収ダンパに関する。 The present invention relates to a torque fluctuation absorbing damper that transmits torque from a drive shaft of a rotating device such as an engine in an automobile, an agricultural machine, a construction machine, a small ship, etc. to another rotating device and absorbs the fluctuation of the torque.
自動車エンジンの駆動力の一部は、クランクシャフトの先端に設けられたプーリから無端ベルトを介して例えばオルタネータやウォーターポンプ等の補器に与えられるが、クランクシャフトはエンジンの各行程によるトルク変動を伴って回転されるので、前記プーリにはトルク変動を吸収して伝達トルクの平滑化を図るためのトルク変動吸収ダンパが設けられる。そして、このようなトルク変動吸収ダンパとしては、従来、例えば特許文献1のようなものがある。
図2は、特許文献1と同様の構成を備える従来の技術によるトルク変動吸収ダンパを、軸心Oを通る平面で切断して示す片側断面図で、この図2における左側が車両のフロント側となる正面側、右側がエンジンが存在する背面側である。この種のトルク変動吸収ダンパは、自動車用エンジンのクランクシャフトの軸端に取り付けられて一体に回転するハブ100と、このハブ100に取り付けられたダイナミックダンパ部110及びフレキシブルカップリング部120を備える。
FIG. 2 is a one-side cross-sectional view showing a conventional torque fluctuation absorbing damper having the same configuration as that of Patent Document 1, cut along a plane passing through the axis O, and the left side in FIG. 2 is the front side of the vehicle . The right side is the back side where the engine exists. This type of torque fluctuation absorbing damper includes a
ハブ100は金属材料で製作されたものであって、クランクシャフトに固定されるボス部101と、その外周側へ延びる円盤部102と、この円盤部102の正面側に互いに同心的に形成された内周筒部103及びリム部104からなる。ダイナミックダンパ部110は、ハブ100のリム部104と、その外周に配置した環状質量体112の間に、第一弾性体111を圧入した構造を有する。また、カップリング部120は、環状質量体112の外周にラジアルベアリング122を介して支持されたプーリ121と、このプーリ121からハブ100の正面側へ向けて延在された内向きフランジ部121aとハブ100の内周筒部103の外周に圧入されたフランジ付きスリーブ123のフランジ部との間に介在されたスラストベアリング124と、前記フランジ付きスリーブ123の外周に圧入されたフランジ付きスリーブ125のフランジ部とその正面側にある前記プーリ121の内向きフランジ部121aとの間に加硫接着された第二弾性体126とからなる。
The
すなわち、このトルク変動吸収ダンパは、クランクシャフトからハブ100へ入力されたトルクを、フレキシブルカップリング部120において、第二弾性体126の捩り方向剪断変形作用によってトルク変動を吸収しながら、プーリ121へ伝達し、第一弾性体111及び環状質量体112で構成されるダイナミックダンパ部110が、クランクシャフトの共振周波数域で捩り方向へ共振することによって、クランクシャフトの共振を吸収する制振機能を発揮するものである。
That is, the torque fluctuation absorbing damper absorbs the torque inputted from the crankshaft to the
しかしながら、上記従来のトルク変動吸収ダンパは、第二弾性体126をハブ100側に連結するためのフランジ付きスリーブ125のほかに、スラストベアリング124を正面から押し付けると共に第二弾性体126に軸方向の予圧縮を与えるためのフランジ付きスリーブ123が必要であるため、部品点数が多く、コスト高となっていた。
However, in the conventional torque fluctuation absorbing damper, in addition to the
また、ハブ100のリム部104がフランジ付きスリーブ123、125及び第二弾性体126よりも外周側にあって、すなわち鋳造品であるハブ100の外径が大きいため、材料コストが高くなるばかりでなく、ハブ100の重量も大きいものとなっていた。
Further, since the
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、トルク変動吸収ダンパにおいて、機能の低下を来すことなく、部品数の減少かつ軽量化を図ることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the technical problem thereof is to reduce the number of parts and reduce the weight without reducing the function of the torque fluctuation absorbing damper. Is to plan.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項1の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、ハブの外周側に、フランジ付きスリーブ及びその外周に固定されたチャンネル部材からなる質量体が配置され、前記ハブと前記フランジ付きスリーブとの間に第一弾性体が接合され、前記チャンネル部材の外周にラジアルベアリングを介してプーリが支持され、このプーリから延在された内向きフランジ部とこれに軸方向に対向する前記フランジ付きスリーブの外向きフランジ部の間に第二弾性体が接合され、前記内向きフランジ部と、前記チャンネル部材に形成されて前記内向きフランジ部に前記第二弾性体と反対側から軸方向に対向する径方向部との間に、スラストベアリングが介在されたものである。
As means for effectively solving the above technical problem, a torque fluctuation absorbing damper according to the invention of claim 1 is a mass body comprising a flanged sleeve and a channel member fixed to the outer periphery of the hub on the outer peripheral side of the hub. Is arranged, a first elastic body is joined between the hub and the flanged sleeve , a pulley is supported on the outer periphery of the channel member via a radial bearing, and an inward flange portion extending from the pulley A second elastic body is joined between the outward flange portion of the flanged sleeve that is axially opposed thereto, and is formed on the inward flange portion and the channel member, and A thrust bearing is interposed between the two elastic bodies and the radial portion facing in the axial direction from the opposite side.
上記請求項1の構成によれば、質量体は、第一弾性体をばねとする共振系(ダイナミックダンパ)の慣性質量体としての機能と、第一弾性体を介してハブ側から伝達されたトルクを、第二弾性体を介してプーリ側へ伝達する機能と、プーリの内向きフランジ部との間でスラストベアリングを保持する機能と、ラジアルベアリングを介してプーリを支持する機能とを兼ねるものである。また、質量体の一部を構成するフランジ付きスリーブは、第二弾性体をハブ側に連結する機能と、第二弾性体に軸方向の予圧縮を与えると共にその反力によってプーリの内向きフランジ部をスラストベアリングに押し付ける機能を有し、質量体の他部を構成するチャンネル部材は、ラジアルベアリングを介してプーリを支持する機能と、第二弾性体に軸方向の予圧縮を与えると共にその反力によってプーリの内向きフランジ部から押し付けられるスラストベアリングを径方向部で受ける機能を有する。
According to the configuration of the first aspect, the mass body is transmitted from the hub side via the first elastic body and the function as an inertial mass body of the resonance system (dynamic damper) using the first elastic body as a spring. Combines the function of transmitting torque to the pulley side via the second elastic body, the function of holding the thrust bearing between the inward flange portion of the pulley, and the function of supporting the pulley via the radial bearing It is. In addition, the flanged sleeve constituting a part of the mass body has a function of connecting the second elastic body to the hub side, pre-compresses the second elastic body in the axial direction, and the reaction force causes the inward flange of the pulley. The channel member constituting the other part of the mass body has a function of pressing the part against the thrust bearing, and supports the pulley via the radial bearing, and provides axial pre-compression to the second elastic body and its reaction. It has a function of receiving at its radial direction a thrust bearing that is pressed from the inward flange portion of the pulley by force.
また、ハブとフランジ付きスリーブの間への第一弾性体の接合と、フランジ付きスリーブとプーリの内向きフランジ部の間への第二弾性体の接合を、一度の成形工程で行うことができる。
Further, the joining of the first elastic body between the hub and the flanged sleeve and the joining of the second elastic body between the flanged sleeve and the inward flange portion of the pulley can be performed in a single molding process. .
請求項1の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、ダイナミックダンパの質量体のほかに、第二弾性体を介してトルクをプーリ側へ伝達する手段や、ベアリング保持手段を別途で設ける必要がないので、部品数を削減すると共に軽量化することが可能であり、しかも、ハブがそれ以外の全ての部品の内周側にあるため、ハブの外径を小さくして軽量化することができる。その結果、トルク変動吸収ダンパ全体の重量を軽減することができる。 According to the torque fluctuation absorbing damper of the first aspect of the present invention, it is necessary to separately provide a means for transmitting torque to the pulley side via the second elastic body and a bearing holding means in addition to the mass body of the dynamic damper. Therefore, the number of parts can be reduced and the weight can be reduced, and since the hub is on the inner peripheral side of all other parts, the outer diameter of the hub can be reduced and the weight can be reduced. . As a result, the weight of the entire torque fluctuation absorbing damper can be reduced.
しかも、質量体がフランジ付きスリーブとチャンネル部材を結合したものであるため、第二弾性体に軸方向の予圧縮を与え、この第二弾性体の反力によって、プーリの内向きフランジ部をチャンネル部材の径方向部に支持されたスラストベアリングに押し付けて軸方向に支持することができ、ハブとフランジ付きスリーブの間への第一弾性体の接合と、フランジ付きスリーブとプーリの内向きフランジ部の間への第二弾性体の接合を、一度の成形工程で行うことができる。
Moreover, since the mass body is a combination of the flanged sleeve and the channel member, the second elastic body is subjected to axial pre-compression, and the reaction force of the second elastic body causes the inward flange portion of the pulley to be channeled. It can be supported axially by pressing against a thrust bearing supported by the radial part of the member, and the first elastic body is joined between the hub and the flanged sleeve, and the flanged sleeve and pulley inward flange part. The second elastic body can be joined in a single molding step.
以下、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの実施の形態を、その軸心Oを通る平面で切断して示す断面図である。なお、以下の説明において用いられる「正面側」とは、図における左側、すなわち車両のフロント側のことであり、「背面側」とは、図における右側、すなわち図示されていないエンジンが存在する側のことである。
Hereinafter, a preferred embodiment of a torque fluctuation absorbing damper according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a torque fluctuation absorbing damper according to the present invention by cutting along a plane passing through an axis O thereof. The “front side” used in the following description is the left side in the drawing, that is, the front side of the vehicle, and the “rear side” is the right side in the drawing, that is, the side where the engine (not shown) is present. That is.
図1において、参照符号1は、自動車エンジンのクランクシャフト(不図示)の軸端に取り付けられるハブである。このハブ1は、金属材料の鋳造等により製作されたものであって、外周部に、正面側へ延びる円筒状のリム部11が形成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a hub attached to a shaft end of a crankshaft (not shown) of an automobile engine. The hub 1 is manufactured by casting a metal material or the like, and a
ハブ1のリム部11の外周には、フランジ付きスリーブ21が配置されている。このフランジ付きスリーブ21は、金属管又は金属板の塑性加工等によって製作されたものであって、円筒状のスリーブ部21aと、その背面側の端部から円錐面状に開いた外向きフランジ部21bからなる。
A
フランジ付きスリーブ21のスリーブ部21aの外周には、チャンネル部材22が固定されている。このチャンネル部材22は、金属板の塑性加工等によって製作されたものであって、フランジ付きスリーブ21のスリーブ部21aの外周面に所要の締め代を持って圧入嵌着された円筒状の圧入筒部22aと、その正面側の端部から外周側へ延びる径方向部22bと、更にその外周端部から背面側へ延びる円筒状の外周支持筒部22cからなり、すなわち軸心Oを通る平面で切断した形状(図示の断面形状)が略コ字形を呈する。
A
ハブ1のリム部11と、その外周に位置するフランジ付きスリーブ21のスリーブ部21aとの間には、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料からなる円筒状の第一弾性体3が加硫接着されている。
Between the
すなわち、フランジ付きスリーブ21と、これに圧入固定されたチャンネル部材22は、第一弾性体3をばねとする共振系の質量体2を構成するものである。言い換えれば、第一弾性体3と、フランジ付きスリーブ21及びチャンネル部材22からなる質量体2は、ダイナミックダンパ部DDを構成しており、このダイナミックダンパ部DDは、第一弾性体3の円周方向剪断ばね定数と、質量体2の円周方向慣性質量によって決まる円周方向共振周波数が、クランクシャフトの捩れ角が最大となる所定の周波数域、言い換えればクランクシャフトの捩り共振周波数と合致するように同調されている。
That is, the
チャンネル部材22の外周支持筒部22cの外周には、ラジアルベアリング4を介してプーリ5が円周方向相対変位可能に同心支持されている。ラジアルベアリング4は、PTFE等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で円筒状に成形されたものである。
A pulley 5 is supported concentrically on the outer periphery of the outer peripheral
プーリ5は、金属板のプレス成形及び転造等によって製作されたものであって、外周面にはポリV溝5aが形成されており、図示されていない無端ベルトが巻き掛けられるようになっている。そしてプーリ5の背面側の端部からは、チャンネル部材22における外周支持筒部22cの背面側から内周側へ向けて、中間筒部51が延在されており、更にその正面側の端部から内周側へ向けて、内向きフランジ部52が延在されている。すなわちプーリ5の内向きフランジ部52は、断面略コ字形を呈するチャンネル部材22の内側空間に挿入され、フランジ付きスリーブ21の外向きフランジ部21bと、チャンネル部材22の径方向部22bとの間の、径方向部22b寄りに位置している。
The pulley 5 is manufactured by press forming and rolling of a metal plate, and has a
フランジ付きスリーブ21の外向きフランジ部21bは、プーリ5の内向きフランジ部52にその背面側から軸方向に対向しており、この外向きフランジ部21bと内向きフランジ部52の間には、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料からなる円筒状の第二弾性体6が加硫接着されている。すなわち、プーリ5の内向きフランジ部52は、フランジ付きスリーブ21の外向きフランジ部21bに、第二弾性体6を介して軸方向に連結されている。
The outward flange portion 21b of the
チャンネル部材22における径方向部22bは、プーリ5の内向きフランジ部52にその正面側から軸方向に対向しており、この径方向部22bと内向きフランジ部52の間には、スラストベアリング7が摺動可能に介在されている。スラストベアリング7は、PTFE等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で平ワッシャ状に成形されたものである。
The
図1に示されるトルク変動吸収ダンパの製作においては、図示されていない金型内に、ハブ1と、フランジ付きスリーブ21と、プーリ5を同心的にセットし、型閉じによってハブ1のリム部11とフランジ付きスリーブ21のスリーブ部21aとの間に画成された円筒状のキャビティと、フランジ付きスリーブ21の外向きフランジ部21bとプーリ5の内向きフランジ部52との間に画成された円筒状のキャビティに、それぞれ未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、第一弾性体3及び第二弾性体6を、加硫成形と同時に加硫接着する。これによって、ハブ1と第一弾性体3とフランジ付きスリーブ21と第二弾性体6とプーリ5からなる一体成形物が得られる。
In manufacturing the torque fluctuation absorbing damper shown in FIG. 1, the hub 1, the
次に、上述の成形工程によって得られた一体成形物におけるフランジ付きスリーブ21のスリーブ部21aの外周面に、チャンネル部材22の圧入筒部22aを圧入する。このとき、予めラジアルベアリング4及びスラストベアリング7を、チャンネル部材22側又はプーリ5側に保持しておくことによって、これらのベアリング4,7が各装着位置に介装される。
Next, the press-fitting
ここで、チャンネル部材22の圧入過程では、その圧入筒部22aによってフランジ付きスリーブ21のスリーブ部21aが僅かに縮径変形を受けるので、ハブ1のリム部11との間で第一弾性体3に径方向の予圧縮が与えられ、成形後の収縮による残留引張応力が解消される。また、チャンネル部材22の圧入によって、その径方向部22bが、スラストベアリング7及びプーリ5の内向きフランジ部52を介して第二弾性体6を背面側へ押圧するので、フランジ付きスリーブ21の外向きフランジ部21bとの間で第二弾性体6に軸方向の予圧縮が与えられ、成形後の収縮による残留引張応力が解消される。
Here, in the press-fitting process of the
以上の構成を備えるトルク変動吸収ダンパは、ハブ1が、図示されていないエンジンのクランクシャフトの軸端に装着されることによって、このクランクシャフトと共に回転される。クランクシャフトの駆動トルクは、ハブ1から第一弾性体3、フランジ付きスリーブ21及び第二弾性体6を介してプーリ5へ伝達され、更に、プーリ5に巻き掛けられたベルト(不図示)を介して、冷却ファンや、オルタネータ等の補機の回転軸に伝達される。
The torque fluctuation absorbing damper having the above configuration is rotated together with the crankshaft when the hub 1 is mounted on the shaft end of the crankshaft of the engine (not shown). The driving torque of the crankshaft is transmitted from the hub 1 to the pulley 5 via the first elastic body 3, the
エンジンの駆動に伴ってクランクシャフトに生じる周期的なトルク変動は、フランジ付きスリーブ21の外向きフランジ部21bとプーリ5の内向きフランジ部52との間で、第二弾性体6が捩り方向へ剪断変形されることによって吸収されるので、ベルトへの伝達トルクが平滑化される。また、フランジ付きスリーブ21及びチャンネル部材22からなる質量体2と第一弾性体3からなるダイナミックダンパ部DDは、クランクシャフトの捩り振動による捩れ角が最大となる振動数域で円周方向に共振し、その共振によるトルクは入力振動のトルクと方向が逆になるため、クランクシャフトの共振による捩れ角のピークを有効に低減することができる。
Periodic torque fluctuations that occur in the crankshaft as the engine is driven cause the second elastic body 6 to twist between the outward flange portion 21b of the
そして、トルク変動の入力によって、ハブ1とプーリ5に繰り返し円周方向相対変位を生じると、スラストベアリング7は、第二弾性体6の軸方向圧縮力によって、プーリ5の内向きフランジ部52とチャンネル部材22の径方向部22bとの間で、適当な面圧で摺動され、ラジアルベアリング4も、ベルトの張力に由来する径方向荷重によって、プーリ5とチャンネル部材22の外周支持筒部22cとの間で、適当な面圧で摺動されるので、ここでも有効な摩擦減衰力が得られる。
When the hub 1 and the pulley 5 are repeatedly displaced in the circumferential direction by the input of the torque fluctuation, the thrust bearing 7 and the
図示の形態によるトルク変動吸収ダンパによれば、先に説明したとおり、フランジ付きスリーブ21及びこれと互いに固定されたチャンネル部材22は、第一弾性体3をばねとするダイナミックダンパDDの質量体2を構成するものである。そしてこのうち、フランジ付きスリーブ21は、第二弾性体6を、第一弾性体3を介してハブ1に連結する機能と、チャンネル部材22の径方向部22bによる押圧力を受けて第二弾性体6に軸方向の予圧縮を与えると共に、その圧縮反力によって、プーリ5の内向きフランジ部52をスラストベアリング7に押し付ける機能を有し、チャンネル部材22は、ラジアルベアリング4を介してプーリ5を支持する機能と、第二弾性体6に軸方向の予圧縮を与えると共にその反力によってプーリ5の内向きフランジ部52で押し付けられるスラストベアリング7を受ける機能を有する。
According to the torque fluctuation absorbing damper according to the illustrated embodiment, as described above, the
したがって従来のように、第二弾性体6をハブ1側に連結するためのフランジ付きスリーブと、スラストベアリング7を保持すると共に第二弾性体6に予圧縮を与えるためのフランジ付きスリーブを別々に設ける必要がなく、部品数を削減することができる。しかもこのため、従来は2回の圧入工程が必要であったのに対し、チャンネル部材22の圧入工程だけで良く、圧入工程が削減される。
Therefore, as in the prior art, a flanged sleeve for connecting the second elastic body 6 to the hub 1 side and a flanged sleeve for holding the thrust bearing 7 and pre-compressing the second elastic body 6 are separately provided. There is no need to provide it, and the number of parts can be reduced. In addition, for this reason, two press-fitting processes are conventionally required, but only the press-fitting process of the
そして、ハブ1とフランジ付きスリーブ21とプーリ5との間に、第一弾性体3及び第二弾性体6を、一回の成形工程で同時に加硫接着することができるので、第一弾性体3及び第二弾性体6を別々に成形する場合に比較して成形コストも低減される。
Since the first elastic body 3 and the second elastic body 6 can be vulcanized and bonded simultaneously between the hub 1, the
また、ハブ1がそれ以外の全ての部品の内周側にあるため、ハブ1の外径を小さくすることができ、その結果、鋳造品からなるハブ1の軽量化を実現することができる。しかも、フランジ付きスリーブ21は、ダイナミックダンパ部DDの質量体2の一部であるため、先に説明した図2のように、スラストベアリング124を支持するフランジ付きスリーブ123と環状質量体112を別にした場合に比較して部品数も減少して軽量になるため、上述のように、ハブ1の軽量化と相俟って、トルク変動吸収ダンパ全体の軽量化を図ることができる。
Moreover, since the hub 1 is on the inner peripheral side of all other components, the outer diameter of the hub 1 can be reduced, and as a result, the hub 1 made of a cast product can be reduced in weight. Moreover, since the
また、第二弾性体6とその内周側に位置するフランジ付きスリーブ21のスリーブ部21aとの間に、チャンネル部材22の圧入筒部22aを圧入するためのスペースが必要であるため、第二弾性体6を成形する際の型押さえ用のスペースSを十分な大きさに確保することができる。
Further, since a space for press-fitting the press-fitting
1 ハブ
11 リム部
2 質量体
21 フランジ付きスリーブ
21a スリーブ部
21b 外向きフランジ部
22 チャンネル部材
22a 圧入筒部
22b 径方向部
22c 外周支持筒部
3 第一弾性体
4 ラジアルベアリング
5 プーリ
51 中間筒部
52 内向きフランジ部
6 第二弾性体
7 スラストベアリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
A mass body (2) including a flanged sleeve (21) and a channel member (22) fixed to the outer periphery of the sleeve portion (21a) is disposed on the outer peripheral side of the hub (1), and the hub (1) and A first elastic body (3) is joined to the flanged sleeve (21), and a pulley (5) is supported on the outer periphery of the channel member (22) via a radial bearing (4). The second elastic body (6) is joined between the inward flange portion (52) extended from 5) and the outward flange portion (21b) of the flanged sleeve (21) facing the flange portion (21) in the axial direction. The inward flange portion (52) and the radial portion formed in the channel member (22) and facing the inward flange portion (52) in the axial direction from the opposite side of the second elastic body (6). With (22b) , The torque fluctuation absorbing damper, characterized in that the thrust bearing (7) is interposed.
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